FR2559618A1 - Integrated circuit delivering an output current whose variation is inverse to that of the input current. - Google Patents

Integrated circuit delivering an output current whose variation is inverse to that of the input current. Download PDF

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Joel Serge Gerard Colardelle
Pierre Girard
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Laboratoire Central de Telecommunications SA
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Laboratoire Central de Telecommunications SA
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/738—Interface circuits for coupling substations to external telephone lines
    • H04M1/76—Compensating for differences in line impedance
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
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Abstract

The invention relates to an integrated circuit delivering an output current whose variation is inverse to that of the input current, more particularly used in the field of telephony. According to the invention, part IL of the current in the telephone line flows through a resistor RA placed across the terminals of the set and is transformed into a potential at the input A of a differential amplifier T3, T6, and then compared with a reference potential Vref. The supply current IR to the differential amplifier is shared between the two branches of the amplifier, and the current in the input branch of the potential to be compared is then forwarded to the output transistor T5 by a current mirror T4, T5. The invention applies to telephone installations.

Description

La présente invention concerne un circuit intégré délivrant un courant de sortie dont la variation est l'inverse de celle du courant d'entrée. The present invention relates to an integrated circuit delivering an output current whose variation is the inverse of that of the input current.

Un tel circuit, réalisé dans les technologies des circuits intégrés, est utilisable plus particulièrement dans le domaine de la téléphonie. En effet, plus la ligne téléphonique est courte entre le central et le poste de l'abonné, plus la tension aux bornes dudit poste est élevée et tend a devenir maximum. De plus, la proximité entre le poste et le central rend nécessaire la réduction du gain des amplificateurs émetteurs et récepteurs, cette réduction du gain pouvant s'obtenir par la diminution de l'intensité du courant de polarisation (Ip) parcourant les amplificateurs, suivant l'équation gm = VT où gr est le gain de l'amplificateur, I le courant de polarisation et
VT une tension constante à température constante.Such a circuit, produced in integrated circuit technologies, can be used more particularly in the field of telephony. Indeed, the shorter the telephone line between the exchange and the subscriber's station, the higher the voltage across the terminals of said station and tends to become maximum. In addition, the proximity between the station and the central office makes it necessary to reduce the gain of the transmitting and receiving amplifiers, this reduction in gain being able to be obtained by reducing the intensity of the bias current (Ip) flowing through the amplifiers, according to the equation gm = VT where gr is the gain of the amplifier, I the bias current and
VT a constant voltage at constant temperature.

Une résistance, placée entre les bornes du poste, est donc traversée par un courant maximum quand la ligne est courte et minimum quand elle est longue Le but de l'invention est donc de profiter de ce phénomène pour faire diminuer le courant de polarisation lorsque la ligne est courte
selon l'invention, le courant de sortie, dont la variation est 17inverse de celle du courant d'entrée, est obtenu après conversion du courant d'entrée, par un miroir de courant, en un potentiel qui est comparé à un potentiel de référence, par l'intermédiaire d'un amplifi ateur différentiel. La branche inverseuse dudit amplificateur délivre alois le courant de sortie a l'aide d'un autre miroir de courant.A resistor placed between the terminals of the station is therefore crossed by a maximum current when the line is short and minimum when it is long. The object of the invention is therefore to take advantage of this phenomenon to reduce the bias current when the line is short
according to the invention, the output current, the variation of which is inverse to that of the input current, is obtained after conversion of the input current, by a current mirror, into a potential which is compared to a reference potential , via a differential amplifier. The inverting branch of said amplifier also supplies the output current using another current mirror.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante, ladite description étant faits en relation avec les dessins joints dans desquels ;
la figure I représente le circuit intégré délivrant un courant de
sortie dont la variation est l'inverse de celle du courant d'entrée
selon l'invention - la figure 2 reDresente une variante du circuit selon 11invention où
les courants de sortie maximum maximum et minimum sont égaux aux courants
d'entrée maximum et maximum respectivement ; et - la ligure 3 rep-résente les variations du courant de sortie en fonction
c courant rit:cew.e dans le cas particulier de la figure 2. Other characteristics and advantages of the present invention will appear during the following description, said description being made in relation to the accompanying drawings in which;
Figure I shows the integrated circuit delivering a current of
output whose variation is the opposite of that of the input current
according to the invention - Figure 2 shows a variant of the circuit according to 11invention where
the maximum and minimum maximum output currents are equal to the currents
maximum and maximum input respectively; and - Ligure 3 represents the variations of the output current as a function
c current laughs: cew.e in the particular case of figure 2.

La figure I représente le circuit intégré selon l'invention. Figure I shows the integrated circuit according to the invention.

Il se compose d'un premier miroir de courant où la résistance d'entree R A et le transistor monté en diode Tl transforment la tension aux bornes du poste téléphonique en un courant d'entrée IL. Ce courant d'entrée IL crée, par ltintermediaire du transistor associé T2, un courant 1B proportionnel au courant d'entrée dans une première résistance RB, ce qui provoque, sur la base du transistor T3 constituant la première entrée A d'un amplificateur différentiel T3, T6, l'apparition d'un potentiel inversement proportionnel au courant d'entrée. Cet amplificateur différentiel compare ledit potentiel à un potentiel de référence Vref présent sur la base du transistor T6 constituant la seconde entrée B.Un second miroir de courant, comportant les transistors T7, T8, alimente l'ampli- ficateur différentiel avec un courant d'alimentation IR proportionnel au double du courant moyen d'entrée. Un troisième miroir de courant, dont le transistor monté en diode T4 est fixé sur le collecteur du transistor de la première entrée, delivre par le transistor associé T5 un courant de sortie Ip proportionnel au courant parcourant le transistor monté en diode et dont la variation est l'inverse de celle du courant d'entrée IL.It consists of a first current mirror where the input resistance R A and the diode transistor Tl transform the voltage across the telephone set into an input current IL. This input current IL creates, by the intermediary of the associated transistor T2, a current 1B proportional to the input current in a first resistor RB, which causes, on the basis of the transistor T3 constituting the first input A of a differential amplifier T3, T6, the appearance of a potential inversely proportional to the input current. This differential amplifier compares said potential with a reference potential Vref present on the base of transistor T6 constituting the second input B. A second current mirror, comprising the transistors T7, T8, supplies the differential amplifier with a current of IR power supply proportional to twice the average input current. A third current mirror, whose transistor mounted as a diode T4 is fixed to the collector of the transistor of the first input, delivers by the associated transistor T5 an output current Ip proportional to the current flowing through the transistor mounted as a diode and the variation of which is the opposite of that of the input current IL.

Les courants, circulant dans les transistors associés des trois miroirs de courant du montage, ont un coefficient de proportionnalité fixé par la géométrie desdits transistors associés.The currents flowing in the associated transistors of the three current mirrors of the assembly have a proportionality coefficient fixed by the geometry of said associated transistors.

Au repos, le potentiel présent sur la première entrée de l'amplificateur différentiel est égal au potentiel de référence. De ce fait, le courant d'alimentation IR se partage dans chaque branche en un courant proportionnel au courant d'entrée. L'un de ces courants, circulant dans le troisième miroir de courant, est traduit dans le transistor de sortie T5 en un courant égal au courant d'entrée IL. At rest, the potential present on the first input of the differential amplifier is equal to the reference potential. Therefore, the IR supply current is divided in each branch into a current proportional to the input current. One of these currents, flowing in the third current mirror, is translated in the output transistor T5 into a current equal to the input current IL.

Si le courant d'entrée croît, le courant dans la première résistance RB augmente et le potentiel sur la première entrée décroît; il en résulte que le courant circulant dans le collecteur du transistor T3 de la première entrée diminue, ainsi que celui circulant dans le transistor T4 monté en diode du troisième miroir de courant. Donc le courant de sortie décroît quand le courant d'entrée croît, et réciproquement suivant la courbe présentée sur la figure 3. If the input current increases, the current in the first resistance RB increases and the potential on the first input decreases; it follows that the current flowing in the collector of transistor T3 of the first input decreases, as well as that flowing in transistor T4 mounted as a diode of the third current mirror. So the output current decreases when the input current increases, and vice versa according to the curve presented on figure 3.

Dans le dispositif de la figure 1, la valeur de la résistance R B peut varier approximativement de plus ou moins trente pour cent à cause des technologies des circuits intégrés. Ce phénomène provoque une variation, entre les circuits fabriqués, de la valeur du courant de sortie maximum Is max pour une même valeur de courant d'entrée minimum 1Lmin > et réciproquement pour le courant de sortie minimum I min et le courant d'entrée maximum 1Lmax
Selon une autre caractéristique de l'invention, on utilise deux résistances identiques RB, RB dont l'une servira à obtenir le potentiel de référence (figure 2).Ainsi, les variations de la premiere résistance RB seront compensées a quelque pour-cent près par les variations de la seconde résistance R'B. De plus, comme le montre la figure 3, les valeurs des courants maximum et minimum de l'entrée sont égales respectivement aux valeurs maximum et minimum de la sortie.In the device of Figure 1, the value of the resistance RB can vary approximately plus or minus thirty percent due to integrated circuit technologies. This phenomenon causes a variation, between the manufactured circuits, of the value of the maximum output current Is max for the same value of minimum input current 1Lmin> and conversely for the minimum output current I min and the maximum input current 1Lmax
According to another characteristic of the invention, two identical resistors RB, RB are used, one of which will be used to obtain the reference potential (FIG. 2). Thus, the variations of the first resistance RB will be compensated to within a few percent by the variations of the second resistance R'B. In addition, as shown in FIG. 3, the values of the maximum and minimum currents of the input are equal respectively to the maximum and minimum values of the output.

Sur la figure 9, le courant d'entrée IL est égal au courant 1B dans la première résistance RB, le second miroir de courant T7, T8, T9 impose, dans la deuxième résistance RB, un courant IB égal au courant moyen d'entrée IL dans la première résistance et un courant d'alimentation 1R égal à deux fois le courant moyen d'entrée IL. Ce courant d'alimentation se partage entre les deux branches de l'amplificateur différentiel suivant la valeur du potentiel présent sur la première entrée. Ainsi, les courants circulas dans le troisième miroir de courant étant égaux, le courant de sortie Ip varie en fonction du courant d'entrée, comme le montre la figure 3. In FIG. 9, the input current IL is equal to the current 1B in the first resistor RB, the second current mirror T7, T8, T9 imposes, in the second resistor RB, a current IB equal to the average input current IL in the first resistor and a supply current 1R equal to twice the average input current IL. This supply current is shared between the two branches of the differential amplifier according to the value of the potential present on the first input. Thus, the currents circulating in the third current mirror being equal, the output current Ip varies as a function of the input current, as shown in FIG. 3.

L'invention précédemment décrite peut hêtre utilisée dans le réglage du gain des amplificateurs du poste téléphonique en fonction de la longueur de la ligne, mais aussi dans la commutation des réseaux d'équilibrage pour assurer un effet local correct dans tous les cas, et ce par l'intermédiaire de dispositifs a seuil (comparateurs à hystérésis). The invention previously described can be used in adjusting the gain of the amplifiers of the telephone set according to the length of the line, but also in the switching of the balancing networks to ensure a correct local effect in all cases, and this by means of threshold devices (hysteresis comparators).

Bien entendu, les exemples de réalisation décrits ne sont nullemment limitatifs de l'invention.  Of course, the embodiments described are in no way limitative of the invention.

Claims (4)

REVENDICATIONS i. Circuit intégré délivrant un courant de sortie (ifs) dont la variation est l'inverse de celle du courant d'entrée (IL), caractérisé en ce qu'il est composé d'un premier miroir de courant (Tl, T2, R & et RB) fournissant, grâce à une première résistance (h), un potentiel inversement proportionnel au courant d'entrée à une entrée (A) d'un amplificateur différentiel (T3, T6) comparant ledit potentiel à un potentiel de référence présent sur l'autre entrée (B) de l'amplificateur différentiel, d'un second miroir de courant (T7, T8 ;T7, T8, T9) fixant le courant circulant dans l'amplificateur différentiel et d'un troisième miroir de courant (T4, T5), qui est fixé sur la branche de l'amplificateur recevant le potentiel à comparer (T3) et qui fournit le courant de sortie. i. Integrated circuit delivering an output current (ifs) whose variation is the opposite of that of the input current (IL), characterized in that it is composed of a first current mirror (Tl, T2, R & and RB) providing, thanks to a first resistor (h), a potential inversely proportional to the input current to an input (A) of a differential amplifier (T3, T6) comparing said potential with a reference potential present on l other input (B) of the differential amplifier, of a second current mirror (T7, T8; T7, T8, T9) fixing the current flowing in the differential amplifier and of a third current mirror (T4, T5), which is fixed on the branch of the amplifier receiving the potential to be compared (T3) and which supplies the output current. 2. Circuit intégré délivrant un courant de sortie (ifs) dont la variation est l'inverse de celle du courant entrée (IL) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le potentiel de référence est obtenu grâce à une seconde résistance (R'B), identique à la première résistance (RB), parcourue par un courant égal à la valeur moyenne du courant d'entrée fourni par ledit second miroir de courant (T7, T8, T9). 2. Integrated circuit delivering an output current (ifs) the variation of which is the inverse of that of the input current (IL) according to claim 1, characterized in that the reference potential is obtained by means of a second resistor (R ' B), identical to the first resistor (RB), traversed by a current equal to the average value of the input current supplied by said second current mirror (T7, T8, T9). 3. Circuit intégré délivrant un courant de sortie (ifs) dont la variation est l'inverse de celle du courant d'entrée (IL) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les premiere et seconde résistances (RB, ( sont remplacées par des empilages de diodes. 3. Integrated circuit delivering an output current (ifs) whose variation is the inverse of that of the input current (IL) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the first and second resistors (RB , (are replaced by diode stacks. 4. Circuit intégré délivrant un courant de sortie (ifs) dont la variation est l'inverse de celle du courant d'entrée (IL) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les courants, circulant dans les première et seconde résistances (RB, RB), sont égaux au courant d'entrée (t) et en ce que le courant d'alimentation (IR) est égal au double du courant d'entrée (IL).  4. Integrated circuit delivering an output current (ifs) the variation of which is the inverse of that of the input current (IL) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the currents, flowing in the first and second resistors (RB, RB), are equal to the input current (t) and in that the supply current (IR) is equal to twice the input current (IL).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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